KR920006130B1

KR920006130B1 - 쌍안정 액정의 표시 방법 및 장치

Info

Publication number: KR920006130B1
Application number: KR1019830000997A
Authority: KR
Inventors: 윈튼 베르맨 드와이트; 루돌프 헤프너 윌리암; 로버트 크메츠 알란
Original assignee: 웨스턴 일렉트릭 캄파니 인코포레이티드; 오레그 이. 엘버
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1983-03-12
Publication date: 1992-07-31
Also published as: US4529271A; HK32386A; NL192226B; JPS58168093A; GB2117157A; GB2117157B; KR840004267A; JP2610801B2; NL8300903A; GB8306444D0; CH662191A5; NL192226C

Abstract

내용 없음.

Description

쌍안정 액정의 표시 방법 및 장치

제1도는 본 발명의 광학 표시 장치에서 사용될 수 있는 일실시예의 쌍안정 액저 트위스트 셀에 대한 분해 사시도.

제2도는 본 발명의 표시 장치에서 사용 가능한 쌍안정 액정 트위스트 셀이 다운상태(DOWN state), 무전계 상태(NO FELD state) 및 업상태(UP state)에 대한 액정 지시기의 개략도.

제3도는 본 발명의 광학 표시 장치에서 사용 가능한 쌍안정 액정 트위스트 셀의 다운 및 업상태에 대하여 깁(Gibb) 자유 에너지 대 인가전압의 자승을 나타내는 에너지 분포도.

제 4도는 3 : 1 및 2 : 1 매트릭스 어드레싱을 나타낸 도면.

제5도는 본 발명 광학 표시 장치의 실제적인 쌍안정 전압 범위를 측정 과정을 도시한 전압과 두께-대-피치비와의 관계를 나타낸 그래프.

제6도는 본 발명 광학 표시 창치의 Tsw(온)과 Tsw(오프)를 측정하기 위한 한가지 공정을 나타낸 스위칭 시간과 두께-대-피치비와의 관계를 도시한 그래프.

제7도는 본 발명 광학 표시 장치에서 사용할 수 있는 쌍안정 액정 트위스트 셀의 크리어(UD)와 서입(DU)변이에 대한 스위칭 시간과 보유 전압과의 스위칭 전압비를 나타낸 그래프.

제8도는 영의 스위칭 전압, 주위온도 40℃, 23.51℃ 및 13℃ 상태에서 본 발명의 표시 장치에서 사용될수 있는 쌍안정 액정 트위스트 셀의 크리어(UD)관련 스위칭 시간과 두께-대-피치비와의 관계를 나타낸도면.

제9도는 보유 전압에 대한 스위칭 전압비의 아래 값에 대하여 본 발명의 광학 표시 장치에서 사용할 수있는 쌍안정 액정 트위스트 셀의 스위칭 시간과 두께-대-피치비와의 관계에 대한 크리어(UD)와 서입(DU)에 관한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 셀 12 : 분광기

14,20 : 유리관 16,22 : 경계면

18,24 : 전극 26 : 분석기

28 : 반사기

본 발명은 매트릭스 어드레스형 액정 광학 표시 장치에 관한 것이다.

액정은 순서적으로 표시되는 분자를 가진 유체이다. 이러한 순서는 액정 분자의 국부적인 정열을 특징으로 한다. 액정의 국부적인 정열 방향 및 공간적 방향은 전계를 인가함으로서, 이에 해당하는 액정 분자의 광학 특성을 변경할 수가 있다. 예컨대, 전계의 인가로 인하여 발생한 액정의 공간적 범위의 변동은 액정에 입사한 광(예, 4500 내지 800옹스트럼내의 가시광)에 영향을 준다. 전계를 인가하므로서 발생된 액정의 공간 범위 상태의 변화는 분광기의 분석기 사이의 액정을 관측함으로서 감지될 수 있다. 즉, 입사광의 편광변화는 액정이 적절히 범위된 편광기와 분석기 사이에 배열될 때에 액정에 투과되는 광량의 변동을 초래한다.

액정 셀은 액정이 두개의 경계면(적어도 하나 이상의 경계면에는 빛이 통한다) 사이에 놓인 장치를 칭한다. 동상 두개의 유리판 사이에 액정이 용입된다. 또한 여러개의 전극이 유리판에 설치되며, 이후 픽셀(pixel)이라 칭해지는 액정의 분리부분에 전계가 인가되어, 공간 구조를 변경시켜서 픽셀의 광투과 특성을 변화시킨다. 따라서 몇개의 픽셀에는 입사 광선을 투과시키고 다른 픽셀에 광선을 투과시키지 않게 되면 정보를 표시할 수 있는 광학 효과가 발생한다.

액정 셀의 한가지 특정한 유형(액정 트위스트 셀)에 있어서, 액정 분자에 전계가 인가될 때 적어도 두가지 이상을 나타내는 공간 구조를 가진다. 적어도 하나 이상의 이들 구조에 있어서, 이들 분자는 경계 표면에 대하여 수직으로 배향된 나선축을 가지되 트위스트된 나선형 구조인 것으로 추정된다. 빛이 액정 트위스트 셀을 통과하면 분광된 입사광의 분광 평면은 분자의 나선 배향에 따라 회전한다. 액정 분자가 제2의 구조로 될 때 분자의 상이한 배향은 입사 광의 분광에 대한 상이한 효과를 가진다. 실시예를 들면, 액정 트위스트 셀을 서로 교차된 분광기 사이에 위치시키므로, 하나 또는 그의 다른 공간 구조에서의 픽셀은 각각 광학 셀을 통하여 입사광을 전송하거나 입사광을 전송하지 않으며 그에 따라 밝고 어둡게 표시된다.

액정 셀은 약 100픽셀 이하의 다소 작은 광학 표시 장치로 사용된다. 이러한 비교적 작은 표시 장치는 액정 손목시계에 사용된다. 이들 비교적 작은 여러개의 표시 장치에서 각 픽셀의 액정에 대한 공간적인 배향은 표시 장치의 각 픽셀에 연결된 각각의 전기 도선을 경유하여 전송된 전압 펄스에 의하여 정열되어 각 픽셀이 개별적으로 전압이 인가되면서 작동되게 한다. 개별적으로 각 픽셀을 작동시키게 연결된 도선의 사용은 비교적 소형의 광학 표시 장치에서 사용될 수 있지만 100픽셀 이상의 대형의 광학 정보 표시 장치에서는 경제적이지 못하여 현재 사용하지 못하고 있다.

이들은 저전력 소비와 얇은 측면 때문에 액정 셀은 평편한 판넬이나 대 정보 광학 표시판의 구성 요소로 사용되어 왔으며 약 100 픽셀 이상으로 구성되어 있다. 그와 같은 큰 표시판의 많은 픽셀의 광학 전달 상태는 개별적으로 구동된 도선으로 조정되지 않는다. 제조 원가와 복잡성을 줄이기 위해서는 그와 같은 대 배열의 픽셀 대개 행렬 전극의 배열을 교차함으로써 형성되고 그 교차는 액정 픽셀의 행렬을 규정 짓는다. 각 액정 픽셀에서 광학적 전도는 픽셀에서 교차하는 행렬 전극에 인가된 전압의 상호 작용으로 적절한 전압을 픽셀에 인가함으로써 한 상태에서 다른 상태로 스위치된다. 그와 같은 행렬식 배열에서 다른 픽셀에 조금도 영향을 끼치지 않고 한 광학적 전도상태에서 다른 상태로 되는 개별 픽셀의 선택 스위칭은 동적 행렬 어드레싱이라 한다.

쌍안정을 나타내지 않는 액정 표시판은 크기가 제한되어 있고, 이것은 동적으로 어드레스된 행렬은 어드레스할 수 있는 행이나 열의 숫자를 제한된다. 그 특별한 크기 제한은 표시판의 특성 뿐만 아니라 행렬 어드레스를 사용하는 구성 형태에도 좌우된다. 쌍안정을 나타내는 액정 셀은 액정(셀의 두개의 다른 광학적 전도상태에 부합하는 것)의 두 다른 특렬한 위치에 대해 메모리를 표시하는 것이다. 즉, 셀의 액정은 예를들어 셀을 통하여 비교적 고전압을 인가함으로써 새로운 특정 위치로 전환할 수 있으며 액정은 전압이 완전히 제거되거나 다소 낮게 감소된 즉 보유전압 상태일지라도 새 위치에 그대로 남는다. 그리고 쌍안정 셀에서 셀의 액정은 예를들어 셀에 비교적 낮은 전압(보유 전압보다 더 낮은)을 인가함으로써 셀의 이전의 위치에 스위칭되며, 비교적 낮은 전압이 제거되거나 전압이 보유 전압치로 되돌아간 후에도 셀은 이 상태 그대로 유지한다. 쌍안정을 나타내지 않는 액정 표시 장치의 픽셀 광학적 콘트라스트를 유지하기 위하여 적절한 전압 신호에 의하여 계속 리프레쉬 되어야 한다. 인가된 교류 전계의 실효치에 응답하는 액정 셀을 포함하는 액정 표시판인 경우에, 액정 표시판의 행과 열의 갯수의 상한은 적정의 광 콘트라스트를 발생하는데 필요한 셀효치의 제곱로에 역비례한다. 따라서 표시판의 행과 열의 수에 있어서의 증가는 이러한 역비례에 따른 감소를 필요로 할 것이다. (참조. Nonemissive Electrooptic Displays Kmetz와 willisen 공저(Plenum, New York,1976) PP 270-273)액정 표시판으로 달성할 수 있는 이와 같은 셀효 전압의 비에 있어서 실제적인 감소 한계가 있기 때문에 그것은 쌍안정을 나타내지 않는 액정 매트릭스 표시판의 행과 열의 수가 제한되어 진다. 그러나 원리적으로는, 그와 같은 제한은 쌍안정 상태를 나타내는 액정 매트릭스 표시판에 대해서는 없다. 결과적으로, 대정보 액정 매트릭스 표시판을 완성하기 위한 이와 같은 시도의 주목적은 쌍안정을 나타내는 액정 매트릭스 표시판을 제작하기 위해서였다.

쌍안정 액정 표시판의 개발 노력으로 일시적 쌍안정 액정 셀을 개발되었다.(참조 : 크메츠와 윌리센공에 의한 편저의(블래눔, 뉴욕, 1976), PP 29-36의 비방출 전광 표시판). 일시 쌍안정 액정 셀은 두 상태를 나타내는 것이다. 셀에 한계 전압보다 크거나 같은 전압을 인가함으로써 셀은 이 상태중 하나로 스위치된다. 전압이 제거되면 셀은 곧 다른 상태로 변하지만 한계 전압보다 낮은 바이어스 전압을 인가함으로써 이복귀 전압은 잠시동안 지연된다. 일시 쌍안정 액정 매트릭스 표지판을 사용한 두개의 매트릭스 어드레싱 구조는"3 대 1"과 "2 대 1" 매트릭스 어드레싱 구조이다. 이와 같은 매트릭스 어드레싱 구조를 일시적 쌍안정 액정 매트릭스 표시판에 적용하는 것은 크메츠와 윌리센공 편저(플레눔. 뉴욕, 1976), PP 268-269의"비방출 전광 표시판"에서 크메츠에 의해 논술되었다. 이와 같은 어드레싱 구조 두가지 모두는 한 상태로다른 상태로 바이어싱 전압이 액정의 이완을 지연시키는데 쓰인다. 왜냐하면 이와 같은 매트릭스 표시판은 단지 일시적 쌍안정이며 따라서 주기적인 전압 신호의 리플레쉬가 필요하고, 이 표시판은 다중 용량(어드레스 가능한 행과 열의 수)에 있어서 제한을 받는다. 이 표시판의 다중 용량에 대한 상한은 예를들면 3 대 1 혹은 2 대 1과 같은 어드레싱 구조를 씀에 따라 다르게 결정된다. 일반적으로 어드레싱 구조가 어떤 특정 고안품에 적절한가는 예측할 수 없다. 크메츠에 의한 수프라(supra), P.269의 한 특정한 일시적 쌍안정 고안품에 대해서는 쓰기 속도와 다중 용량에 있어서 전압과 다소간의 명멸기를 작동하는 데에 좀더 높은 원가로 3 대 1의 어드레싱 구조보다는 2 대 1의 어드레싱 구조를 사용함으로써 다소 개선된다.

단순히 일시적 쌍안정 보다는 실제로 쌍안정인 액정 트위스트 셀은 디.더블류.베레만과 더블류.알.헤프낼에게 허여된 미국 특허 제4,239,345호에 알려졌으며 1980년 12월 16일 출판되었다. 그 셀은 최소 두개의 안정상태에 의해 특성을 나타내고, 둘중 어느 하나도 영원히 안정상태는 아니며 한계 에너지는 셀에 인가되며 예를들면 약간의 한계 전압 초과 범위에서는 전압은 인가되지 않는다. 외부 에너지는 안정상태 때에 셀을 스위치 할때에만 필요하다. 이것이나 혹은 다른 쌍안정 상태의 고유 전위는 예를들어 원칙적으로 크기에 있어서 제한을 받지 않은 대(大) 정보 광학적 표시판을 조립하기 위하여 실제 쌍안정 셀을 이용하는 액정 트위스트 셀은 아직 실현시키지는 못했다.

본 발명은 동적으로 어드레스된 매트릭스이며 쌍안정 액정 광학 표시판이다. 그 광학적 표시판은 proc, SID 22, 191 (1981)와 1980년 10월 20일자로 출원된 베레만씨와 헤프넬쎄의 미국 특허원 제198,294호에 기술된 형태의 쌍안정 액정 트위스트 셀을 포함한다. 액정 광학적 표시판에 사용된 어드레싱 매트릭스의 한 형태의 표시판의 그것의 쌍안정 상태에서 고유의 이점을 이용하는 것을 허용할 뿐만 아니라 다른 어드레싱구조와 비교해볼때 표시판의 작동 특성을 강화하기도 한다.

본 발명의 광학적 표시판에 포함된 액정 트위스트 셀은 두 안정상태를 나타내며 둘중의 하나는 소정의 보유 전압의 인가에 의해 유지된다. 두 안정상태 간의 스위칭은 스위칭 전압의 인가에 의해 셀시되며, 한 상태에서 다른 상태로 액정을 바꾸는데 필요한 짧은 기간의 시간동안 스위칭 전압은 셀이 쌍안정인 보유 전압의 전 영역에 벗어난 상태에 놓인다. 셀을 통하여 패싱 디스클리네이션(액정 분자의 위치에 있어서의 불연속)없이 이 스위칭은 효력을 발생한다. 스위칭에 이어서 전압은 보유 전압 범위에 있는 전압으로 돌아오고 셀은 새로운 형태에서 안정을 유지한다.

본 발명의 광학적 표시판에 있어서 하나나 그 이상의 행과 열의 모든 픽셀은 픽셀을 액정의 안정상태의 하나로 스위치할 충분한 길이의 시간동안 하나나 그 이상의 행과 열의 모든 픽셀에 보유 전압 이하의 범위의 전압을 인가함으로써 비선택적이거나 실제로는 동시에 "클리어"된다.(광학적 변화를 위하여 다른 방법이 사용될 때나 혹은 교차된 편광자 사이에 배열될 때 픽셀은 빛을 전달하지 않는다).

픽셀을 액정의 두 안정상태의 또 다른 것에 스위치할 충분한 기간의 시간동안 보유 전압 이상의 전압을 선택된 픽셀에 인가함으로써 선택된 픽셀은 "쓰여진다.(광학적 변화를 위한 다른 방법이 사용될 때나 교차된 편광자 사이에 배열될 때 선택된 픽셀은 빛을 전달한다) "서입" 절차동안 선택되지 않은 픽셀은 단지 보유 전압에만 오히려 영향을 받는다. 또다른 장점에 있어서 매트릭스가 이미 설명된 절차로 어드레스 되었을때 본 발명의 광학적 배열 장치는 매트릭스가 다른 구조로 어드레스 되었을 때보다 더빠른 작동 속도를 보여준다.

본 발명은 어드레스되는 매트릭스와 쌍안정성을 갖는 액정 광학 정보 표시 장치에 관한 것으로 상기 표시장치는 매트릭스내에 간편하게 배치되는 다수의 픽셀을 포함하고 있다. 액정 표시 장치는 쌍안정성을 가지므로 크기 즉 행 또는 열의 수에 아무런 제한도 받지 않게 된다. 액정 표시판에 표시되는 정보의 내용은 표시판의 작동 특성을 향상시키는 매트릭스 어드레싱의 형태에 따라서 변하게 된다. 따라서, 예를들면 이러한형태의 매트릭스 어드레싱은 본 발명에 의해 표시되는 정보의 내용을 다른 형태의 어드레싱을 사용할 때보다 더욱 신속하고 신뢰성 있게 변화시킬 수 있다.

본 발명의 매트릭스 형태와 액정 광학 표시판은 베레만과 헤프너에 의해 1980년 10윌 20일 출원된 미국 특허 출원 제198,294호에 발표된 쌍안정성 액정 트위스트 셀을 포함하고 있는데, 본 발명의 표시판에서 사용되는 것과 같은 상기 셀은 상당히 많은 수, 약 100개 정도의 픽셀을 포함하는데 전형적으로 막 100 정도의 갯수를 갖는다. 쌍안정성 액정 트위스트 셀에 관한 것이 미국 특허 출원 제198,294호에 충분히 설명되어있지만, 이하에서 셀에 관해 간략하게 설명한다.

제1도를 참조하면 본 발명의 광학 표시판에서 사용되는 쌍안정성 액정 트위스트 셀(l0)의 하나의 실시예에는 두개의 경계면(16), (22)이 포함되어 있다. 이들 경계면(16), (22)은 이들 사이에 셀(10)의 재료를 포함하며 또한 액정 재료의 상부 및 하부의 경계를 정의한다. 통례적으로, 액정 셀의 두께로써 규정되는 이들 면간의 거리는 약 1μm 내지 100μm 정도인데, 좀더 양호하게는 막 5μm 내지 20μm 정도이다. 경계면중 적어도 하나 이상의 면(16)에는 전자기파가 전달된다. 따라서, 예로써, 본 발명의 광학 표시 장치가 시청자에게 정보를 나타낸다면, 이때 면(16)에는 450×10^-9내지 800×10^-9m 영역의 입사광이 전달된다. 다시말하면, 광학 표시 장치가 컴퓨터와 같은 기계와 서로 전달하도록 이용된다면, 이때 면(16)에는 이러한 목적올 위해서 사용되는 입사 전파기파와 800×10^-9m 보다 더 콘 파장을 갖는 저외선이 전달된다. 가시광이 전달되는 두개의 경계면(16) (22)은 두개의 유리판(14), (20)으로 각각 이루어지는 밑면과 윗면을 갖고 있다.

액정 트위스트 셀(10)은 본 발명의 광학 정보 표시 장치내에 포함되는 액정 픽셀을 규정하는 전극을 또한 구비하고있다. 한 실시예에서 전극은 하나 이상의 전기 도전띠(전극) (18), (24) 예를들면 각 경계면(16), (22) 상에 증착된 산화 인듐으로 구성된다. 상부 경계면(16)상에 형성된 전극(18)은 제l도에 도시된 것처럼 서로 서로 평행하게 배치되며, 하부 경계면(22)상에 형성된 전극(24)도 또한 서로 서로 평행하게 배치되지만 전극들이 서로 서로 전기적으로 접촉하지 않기 때문에 전극 세트들을 상기처럼 평행하게 제공할 필요는 없다. 전극(18), (24)는 제1도에 도시된 것처럼 직선이 될 필요는 없으며, 굽어진 형태, 즉 알파벳과 같은 형태를 가질 수도 있다. 전극(18), (24)은 서로 교차될 수 있도록 배치된다. 전극(24)위에 전극(18)을 투사시킴으로서 액정에 단절된 부분 또는 열(19)이 제한되는데, 상기 열은 본 발명의 광학 표시 장치의 픽셀을 구성한다. 따라서, 예를들어 전극(18), (24)이 직선이라면 이때 서로 교차될 수 있도록 놓여진 각 쌍의 전극은 하나의 픽셀을 정의한다. 만약 액정 트위스트 셀(10)이 m개의 직립전극에 대해 서로 교차될 수 있도록 놓여진 n개의 직립 전극을 가지게 되면, 이때 n×m 픽셀을 가지게 된다.

원칙적으로 산화 인듐 스트립(18), (24)의 폭에 대해서는 상한이 없다. 그러나 이러한 스트립의 폭은 0.0025m보다 작아지지 않는다.

약 0.0025m보다 더 작은 폭을 가지게되면(교차되도록 높여진 산화 스트립상에 산화 인듐 스트립을 투사시킴으로서 제한되는)나중의 픽셀 차원은(경계면(16), (22)의 거리)이들의 높이와 비교된다. 이는 아래에 설명되어 있는 액정 트위스트 셀의 양호한 작동을 시사한다.

본 발명의 광학 표시장치에서 유용하게 사용되는 액정 트위스트 셀(10)은 두 안정상태를 가짐으로서 대부분의 다른 액정 셀과의 차이점을 가진다. 이러한 안정 상태는 다른 공간상의 분자 배치를 가지게 된다. 더구나, 액정 트위스트 셀은 하나의 안정 상태에서 셀을 통해 디크리레이션(액정 분자의 위치의 불연속선)을 통과함이 없이 다른 안정상태를 스위치된다.

액정 트위스트 셀(10)의 두개의 안정상태는 판이한 광학적 전도 특성을 갖는다. 다시 말하면, 각 상태는 다르게 분곡되는 입사광에 영향을 미치게 된다. 액정 트위스트 셀(10)은 두 상태간의 광학적 차이점을 구별하는 장치를 포함하고 있다. 이러한 장치는 제1도에 도시되어 있는 것처럼 종래 형태의 분광기(12)와 교차분석기(26)와 반사기(28)를 구비하고 있다.

액정 트위스트 셀(10)의 쌍안정성은 두개보다 더 많이 홈은 더 적게 나선형으로 트위스트된 상태 사이에 놓여진다. 이러한 쌍안정성은 두개의 조건을 만족시킴으로써 얻어질 수 있다. 첫번째 조건으로 액정은 액정의 총 두께와 거의 같은 언스트레인된 피치를 가져야 한다. 여기서 피치는 액정 범위가 나선형으로 완전히 한바퀴 회전할 때의 거리를 나타낸다. 액정 범위는 액정 분자의 위치는 나타내는 선에 놓여진다.(1975년도데제니스의 액정 물리 7페이지 참조). 언스트레인된 피치라는 단어에서 언스트레인은 액정이 어떤 토오크의 작용을 받지 않고서 나선형으로 트위스트된 배치를 가짐을 나타낸다. 차후로는 언스트레인된 피치를 피치로 표기한다. 따라서, 첫번째에 조건을 만족시키기 위해선 액정의 피치(P)에 대한 액정의 총 두께(A)의 비율은 거의 1과 같아야 한다. 액정의 트위스트 셀이 쌍안정성을 계속 유지시키는 두께 대 피치의 비율 즉

는,경계면에서의 액정 범위의 기울어질 뿐만 아니라 액정의 재료성과 액정 범위의 회전에 좌우된다. 통상적인 액정 재료에서

가 0.8 내지 1.2 영역내에 있으면 셀은 쌍안정성을 가지게 된다. 거의 1이 되는 두께 대 피치 비율은, 콜레스테릴 노나이트(N)같은 시랄 도판트(액정에서 나선형을 갖는 도판트)의 적정량을, British Drug House에서 제조되어 상품명 E-7으로 시판되고 있는 시안오폐닐-테르폐닐(cyanobipheny1-terphenyl) 혼합물 같은 네마틱 액정에 첨가함으로서 달성할 수 있다. 마이크론 단위의 피치 P와, E-7에서 CN, C와의 정량적 농도와의 관계는 다음과 같은 식으로 나타낸다.

PC = 18.8N%

이식으로부터 필요한 피치를 얻기 위해 E-7D에서의 CN의 농도를 적당하게 조절하면 거의 1를 얻을 수 있다.

액정 재료는 탄성 계수(K_l, K₂및 K₃)를 포함하는 파라미터의 수에 의해 특정지워진다. 액정의 트위스트셀(10)에서 유용하게 사용되는 액정 재료에 있어서 K₁는 K₃와 거의 같으며 K₂는 K₁또는 K₃의

과 거의같다. 따라서 E-7이외의 다른 네마틱 액정은 탄성 계수가 이러한 관계를 만족시킬 뿐 아니라 Hoffmann-La Roche 회로로부터 구매할 수 있는 상품명 ROTN 619라고 불리워지는 네마틱 액정을 포함하는 액정 트위스트 셀(10)을 이용한다.

가 거의 1이 되도록 ROTN 619에 첨가된 시랄 도판트는 상품명 CB-15로 명명되는 시랄 도판트 졸드를 포함하는데, 이는 미국 뉴욕에 소재하는 EM Laboratories회사로부터 구매할수 있다. 쌍안정성을 얻기 위해서 만족되어야 하는 두번째 조건으로 액정은 두개의 또는 하나의 경계면(16), (22)에서 액정의 범위는 경계면에 대해 약간 기울어져야 한다. 하나 또는 두개의 경계면(16), (22)에서 액정 범위의 경사각은 약 20。 내지 50。사이의 영역에 있다. 예로써 이와 같은 경사는 이들 면에 대해 약 5。·정도의 각에서 경계면(16), (22)위에 일산화 실리콘을 중착시킴으로써 얻어진다. 일산화 실리콘은 경계면에서 기울어진 액정 범위의 경사를 유도하게 된다.

두 경계면에서 기울어져서 경사진 액정 범위를 갖도록 상술된 두 조건을 만족시킴으로서 두 법위의 경사정도에 따라 결정된다)

의 값이 1.2보다 더 크게 되면 액정 트위스트 셀이 쌍안정성을 잃게 되므로 바람직하지 못하다. 또한

의 값이 0.8보다 더 적게 되면 두 안정상태중 어느 한 상태에서 다른 상태로 스위치되는데 요구되는 시간이 불필요하게 길어진다. 특정한 액정 재료에서 적절한

는 제어 샘플을 이용함으로써 용이하게 결정된다.

액정 트위스트 셀(10)의 두개의 안정하고 나선형으로 꼬인 상태는 여기서 다운 상태와 업상태라 하며 제2도에서 나타내었다. 다운 상태에서, 액정 지지기는 대략 액정층 전체를 통해 완전 회전을 한다. 반면에 정계표면(16), (22)에 관한 지시기의 경사각은 일정하게 유지된다. 총회전 범위는 약 265。에서 약 365。까지이며, 양호하게는 약 355。에서 365。까지이다. 다운상태는 어떤 전계도 인가되지 않을 때의 구성과 비슷하다. 업상태는 액정층 중간에서 다운 상태와 다르고, 액정 지시기는 경계면(16), (22)에 거의 수직이다.

액정 트위스트 셀(10)의 픽셀이 다운상태에 있을 때 입사광의 분광면은 대개 완전 회전한다. 즉, 약 365。로 회전한다. 따라서 픽셀은 어둡게 보이며 교차된 분광기(12)와 분석기(26) 사이에서 오프된다. 픽셀(19)이 업상태에 있을 때, 입사광은 픽셀을 통과하는 동안에 타원형으로 분광한다. 그리고 타원형으로 분광된 빛의 일부는 입사 방향에 관해 주식으로 분광된 픽셀로 나가며 따라서 분석기(26)와 평행하다. 분석기에 평행한 이 성분은 액정 셀을 통해 전해진 광 에너지의 절반 이상까지 포함한다. 그러므로, 업상태에 있는 픽셀(l9)은 적어도 셀을 통해 입사광의 일부를 투과시키며 따라서 온된다.

액정 트위스트 셀(10)의 다른 실시예에서, 업상태보다는 다운상태가 셀을 통해 빛을 전파한다. 이들 실시예에서 다운상태가 빛을 전하는데 왜냐하면 예를들어, 4분의 1파장판이 더 낮은 유리판(20)과 분석기(26)사이에 놓이기 때문이다. 4분의 1파장판은 업상태에 의해 만들어진 것과 같이 타원형으로 분광된 빛을 평면 분광으로 바꾼다. 4분의 1파장판을 적절히 맞추므로서 그리고 4분의 1파장판에 관한 분석기(26)를 적절하게 방향으로 맞추므로서, 다운상태는 입사광을 전파하며, 업상태는 전파하지 않는다.

액정 트위스트 셀의 실시예에서, 액정은 약 20에서 약 200,000Hz까지 주파수의 AC 전계에 응답한다. 양호하게는 약 40에서 약 600Hz까지 주파수 AC 전계에 응답한다. 사실, 액정의 공간 상태는 위의 범위에서 어떤 선택된 주파수에서도 인가된 AC 전압의 실효 값의 함수이다. 그러나 액정은 이들 주파수에서 전압 곡선에 영향을 받지 않는다.

액정 트위스트 셀(10)의 작용은 제3도에 대한 도면으로 쉽게 설명된다. 제3도는 셀 양단에 인가된 전압의 제곱의 함수로서 액정의 깁(Gibb) 자유 에너지를 양적으로 설명하는 그래프이다. 간편히 하기 위해, 전압의 용어는 본 명세서에서 rms 전압을 표시하는데 사용된다. 제3도에서, 점

와

를 결합하는 선은 다운상태에 대한 에너지 커프를 표시한다. 반면에 접

와

를 결합하는 선은 업상태에 대한 에너지 커브를 표시한다. 커브는 ec업상태와 다운상태 사이의 중간장벽상태를 나타낸다. 더우기,

와

와 관련된 전압 사이의 전압 범위는 셀(10)이 쌍안정인 보유 전압 범위를 표시한다.

점

에 관련된 전압보다 더 적은 전압에 대해, 다운상태만 존재한다. 전압이 점

와

와 관련된 전압 사이의 어떤 값까지 증가될 때, 즉, V_h와 같은 보유 전압 범위내에서 어떤 값까지 증가될 때 셀은 아직 다운상태에 있게 된다. 그러나, 일단 전압이 점

와 관련된 전압 이상으로 증가되면, 즉 보유 전압 범위를 초과하자마자 셀은 업상태로 전환된다. 셀이 업상태로 전환된 후, 전압은 쌍안정 범위내의 어떤 값, 예를들어, V_D까지도 되돌아갈 수 있다. 그리고 셀은 여전히 업상태이다. 점

와 관련된 전압 이하로 전압을 악화시키는 것은 셀을 업상태에서 다운상태로 전환하게 된다. 쌍안정 영역까지 예를들어 V_h까지 전압을 되돌리는것은 셀을 다운상태에 남겨 놓는다. 그래서 셀의 동작은 보유 전압 범위에서부터 선택된 보유 전압을 액정트위스트 셀(10)의 픽셀(19)에 인가한다. 그리고 보유 전압 범위의 전압을 스위칭이 바람직할 때만의 픽셀에 인가된다. 즉, 전압을 충분한 시간 주기동안 보유 전압외의 값까지 높이거나 낮추므로서 스위칭이 이루어진다. 스위칭을 이루는데 필요한 최소 시간 주기가 스위칭 시간이라 불린다.

액정 트위스트 셀(10)의 동작에 관한 위 설명에서, 제3도에서 점

가 수직축 즉, 에너지 축의 오른쪽에 놓여 있다고 가정했다. 그러나 사실, 어떤 특수한 셀에서 점

는 수직 에너지 축의 왼쪽에 놓여있다. 이 경우 업상태에서 다운상태까지 스위칭은 점 e와 관련된 전압 이하의 값까지 전압을 감소시키므로서 바로 이루어지는 것은 아니다. 그러나 업상태에서 다운상태까지의 스위칭은 액체 유동 효과를 써서 이루어진다.(미국특허 제4, 239, 345호의 4 내지 5행 참조) 또는 약 10KHz보다 더 큰 주파수의 AC 전계로 유전체 이방성의 반전을 써서 이루어진다.(게리츠마씨 이하동문의 고체상태 통신 17,107가(1975) 참조). 원칙적으로, 본 발명에 유용한 액정 트위스트 셀은 절대적으로 쌍안정이다. 즉 원칙적으로 업상태나 다운상태가 절대적으로 안정한 보유 전압 영역에 있다. 분명히, 실제적으로 증명할 수 있지는 않다. 그러나, 보유 전압은 어느 상태도 적어도 5분간 유지할 수 있으며 사실 5분보다 더 길어질수 있다. 본 발명의 액정 광학 표시판은 위에서 설명한 바와 같이, 비교적 다수의 가로 방향인 전극(18), (24)을 갖는 액정 트위스트 셀의 이형을 포함한다. 예를들여, 비교적 다수의 매트릭스 픽셀을 정하는 정계표면(16), (24)위에 가로 방향인 인듐 옥사이드 막대를 트위스트 셀의 이형을 포함한다. 예를들면, 액정 광학 표시판은 4개 또는 그 이상의 열의 인듐 옥사이드 띠와 줄과 교차하는 4개 또는 그 이상의 행의 인듐 옥사이도 띠를 그것에 의해 행과 열로 배열된 픽셀의 배열을 정하여 16이나 그 이상의 수가 된다. 양호하게는, 액정 광학 표시판은 10개나 그 이상의 열의 인듐 옥사이드 막대의 열과 교차하는 10개나 그 이상의 열의 인듐 옥사이드 행을 포함하여 100개나 그 이상의 픽셀의 경계를 정한다. 행과 열의 인듐 옥사이드 전극에 적절한 차례로 전압 펄스를 인가하므로써, 즉, 동적으로 매트릭스 어드레싱 광학 표시판에 의해 정보가 나타난다.

본 발명에 사용된 동적 매트릭스 어드레싱 처리의 광학 표시판에 의해 나타난 정보가 2단계로 변경된다는 것이다. 먼저 진폭이 보유 전압, 예를들어, 전압보다 더 작고 주기가 스위칭 시간과 같은 전압 펄스는 비선택적으로 행과 열의 전극을 통하는 한 행이나 전체행(홈은 열이나 전체 열의)의 모든 픽셀이 인가된다. 그래서, 이들 픽셀을 업상태(만약 그것들이 이 상태에 있다면)에서 다운상태로 전환시키기 위함이다. 즉, 한개나 그 이상의 행(업 또는 한개나 그 이상의 모든 픽셀)은 업상태에서 다운상태로 비선택적으로, 사실상 동시에 스위치된다. 용어 사실상 동시에는 픽셀을 업상태에서 다운상태로 스위치하는데 사용된 전압 펄스가 한개나 그 이상의 행(혹은 한개나 그 이상의 열)의 모든 픽셀에 의해 정확히 똑같이 순간에 수신될 수 없다는 사실을 나타내는데 사용된다. 그래서 픽셀은 정확히 똑같은 순간에 스위치되지 않을 수 있다. 그러나, 이 전압 펄스가 비교적 짧은 시간, 예를들어, 인가된 AC 전압의 주기에 비교할 수 있는 시간, 주기동안 모든 픽셀에 도달하는 것이 필요하다. 본 발명의 표시판이 소정의 방식으로 동작하게 하는 것이다. 다운상태에서, 픽셀은 어떤 빛도 전파하지 않으므로 어둡거나 또는 오프로 나타난다. 업상태에서 다운상태까지 픽셀의 스위칭은 크리어(UD)변이라 한다. 두번째 단계는 보유 전압보다 더 큰 진폭과 스위칭 시간보다 더 큰주기의 전압 펄스를 특수 픽셀에 선택적으로 인가하는 것이다. 행과 열의 전극을 통해 이들 특수 픽셀이 다운상태(만약 그것들이 이 상태에 있다면)업상태까지 스위치하기 위한 것이다. 업상태에서 픽셀은 빛을 전파하여 "온"이 된다. 다운상태에서 업상태까지 픽셀의 스위칭은 이 명세서에서 서입(DU)변이라 한다.

예를들어서, 제4a도는 본 발명의 적합한 실시예에 사용된 매트릭스 수신과정을 도시한다. 이 적합한 실시예는 3 : 1로 어드레싱하는 어드레싱 조직을 쓴다. 그중에서 한개나 그 이상의 행이나 한개나 그 이상의 열에 의한 모든 픽셀은 비선택적으로 사실상 동시에 크리어 시키며 그때 픽셀은 선택적으로 서입된다. 3 : 1매트릭스 어드레싱은 "선택 픽셀" "선택행" 그리고 "선택열"이란 용어로 언급하여 설명된다. "선택 퍽셀 은서입 변이를 받도록 선택된 것이며 그래서 빛을 전파하도록 선택된 픽셀이다. 교차된 불광기(12)와 경계면에서 기울어진 액정 범위를 가지게 되어 액정에서 토크가 발생하게 되며, 토크의 축은 나선형 액정의 트위스트 축과 일직선으로 배치되므로 결국 경계면에 수직이 된다. 이는 1974년 응용.물리 레터. 25권 5페이지에 실려 있는 그로우벨의 논문에 설명되어 있는 액정 트위스트 셀과 같은 다른 액정 트위스트 셀과는 아주 대조적인데, 여기서 경계면에서의 액정 범위는 경계면에 대해 기울어져 있을 뿐만 아니라 경계면에 대해 수직이므로 액정은 토크의 영향을 받지 않게 된다.

위에서 언급된 것처럼, 쌍안정성을 얻기 위해서 만족되어져야 하는 두 조건중 어느 하나는

가 거의 1이 되어야 한다. CN으로 제조된 E-7과 경계면에 대해 33。인 액정 범위의 경사와 나선형 트위스트 축이 약360。로 회전하는 액정 범위를 얻기 위해서

는 0.8 내지 1.2영역내에 존재한다.(

는 경계면에서 분석기(26)사이에 보일때) 제4a도에서 둘러싸인 픽셀은 "선택 픽셀" 이다. "선택형"과 "선택열"은 "선택 픽셀" 을 포함하는 것이다. 따라서 "선택 픽셀" 은 "선택행"과·"선택열" 의 교차점에 있는 것이다.

본 발명의 모든 적합한 실시예에 있어서 한개 또는 여러개의 행(또는 한개 또는 여러개의 열)을 가진 픽셀로 구성된 광학적 표시 장치는 처음에는 동시에 크리어 되어 있다. 이는 행전극과 열전극에 스위칭 시간과 같거나 더 많은 전압 펄스를 인가시키므로써 만들수 있다. 1개의 픽셀을 정의하면 경계면(22)위에 방향을 가지고 교차된 전극 바로 위에 경계면(16) 위에서 1개의 전극을 투영시킨 액정이다. 그러므로 픽셀 즉방향을 가지고 교차된 전극에 전압이 인가되면 그 픽셀은 단지 전극들에 가해진 전압의 차를 감지한다. 결과적으로 행내 각각의 픽셀은 열의 전압과 행 전압과의 차이가 같다는 것을 감지하기 때문에 크리어된 퍽설들의 행내의 각각의 픽셀은 0전압 펄스가 됨을 알 수 있다. (0전압은 대기 전압 범위 아래 값이므로 이를 크리어 변이라고 한다). 광학 표시판의 적합한 실시예에 있어서, 한개 또는 많은 행들로 구성된 픽셀은 동시에 크리어 된 후에는 서입(ivritlen) 되는데 이는 선택된 픽셀들이 서입 변이를 하게 된다는 것이다. 선택된 픽셀은 다른 선택되지 않은 열의 전극들의 0전압을 유지하는 동안 스위칭 시간과 같거나 더 많은 시간동안2V_H의 크기를 갖는 전압 펄스를 선택된 열에 가해주므로써 서입 천이를 하게 되는 것이다. 여기에서 V_H는대기 전압 범위(제3도)내의 임의의 값을 취하는 적합한 실시예의 픽셀들에 가해진 대기 전압을 나타낸다. 한예로 전압 V_H를 대기 전압 범위의 마지막에 있는 전압 사이의 중간치츰 되는 값이라고 가정하고 선택된 전극의 크기는 2V_H, 선택되지 않은 전극의 크기를 0V_H라고 하면 선택되지 않은 행의 전극들이 V_H로 유지되는 동안 선택된 행의 전극들은 스위칭 시간과 같은 시간동안 -V_H크기의 전압 펄스로 된다.

선택된 픽셀 즉 선택된 행 열의 전극들 사이의 픽셀은 선택되지 않은 전극의 대기 전압(+V_H나 -V_H에서 픽셀은 전압 극성에 의해 영향을 받지 않는다)을 유지하는 동안 3V_H(선택된 행과 열의 전압의 차이)의 크기를 가진 전압 펄스가 된다. 물론 행렬의 전극들에 가해진 전압 크기의 상호 변환이 가능하다. 다른 서입 과정을 이용하는 광학 표시판의 2가지 변화법에 대한 구체적 실례가 있을 수 있다.

첫째로는 행까지의 주사법이 이용되는데 +V_H의 크기를 가진 다른 모든 전극들은 순서적으로 한개의 전극씩 -V_H의 크기를 가진 전압 펄스에 인가될 때 선택된 픽셀을 포함하는 열의 전극들은 다른 열의 전극들이 0볼트로 인가되는 동안 2V_H크기를 가진 전압 펄스에 인가된다. 두번째로는 열에서 열까지의 주사법이 이용되는데 0볼트로 인가되어 있는 다른 모든 열의 전극들은 순서적으로 한개의 전극씩 2V_H의 크기를 가진전압 펄스로 인가되는 방법이다. 동시에, 주사된 열의 전극내로 속하게 된 선택된 픽셀을 포함하는 행의 전극들은 다른 모든 전극들이 +V_H로 인가되는 동안 -V_H의 크기로 인가된다. 위에서 언급된 것처럼 본 발명의 광학 표시 장치를 매트릭스 어드레스로 하기 위해서는 광학 표시 장치의 동작 특성이 결정되어야 한다. 이들 사이에는 표시 장치에 대한 쌍안정 대기 전압 뿐만 아니라 크리어와(U→D)와 서입(D→U)의 천이에 필요한 전압 펄스 간격이 있으며 일단 전압 펄스 크기가 정해진다. 예로, 만일 0전압 펄스를 가진 크리어 천이가 일어난다면 9볼트에서 필요한 스위칭 시간을 알 수 있다.

본 발명의 광학적 표시 장치내에 포함되어 있는 액정 트위스트 셀의 두께-피치 비율(t/p)에 있어서의 변화(적은 두께 변화는 피할 수 없다)는 본 발명의 광학 표시 장치의 대기 전압 범위와 스위칭 시간에 커다란 영향을 미친다. 대기 전압의 기능 범위는 이 범위에서의 평균치인 0.5%나 그 약간위이다. 만일 대기 전압범위의 크기가 이 값보다 더 작다면 대기 전압 범위가 차단되어 있다고 말한다. 예로 액정이 CN으로 도핑된 E-7이라면 t/p값이 1.0이상으로 증가될 때(t/p값은 준 안정상태에서 거의 1.0이다) 대기 전압폭이 작아지며 t/p값이 1.15가 될때에는 핀치 오프된다. 그러므로 CN으로 도핑된 E-7의 경우에 t/p값은 1.15이하로 제한되며 약 1.10 이하이면 더 좋다. 또한 크리어 천이에 대한 스위칭 시간이, t/p값이 0.95이하일 경우에는 정확하게 증가된다. 그러므로 만일 액정이 CN으로 도핑된 E-7인 경우에는 본 발명내에 포함된 액정 트위스트 셀의 t/p값의 변화는 약 0.95에서 1.10으로 되어 있다. 이와 같은 t/p 범위내에서 서입과 크리어 천이에 필요한 스위칭 시간이 선택되며 이 시간은 모든 픽셀들이 스위칭 할 수 있는 충분힌 시간이 될것이다. 이에 관하여 이하에서 설명한다.

"실제적인" 대기 전압 범위는 본 발명의 광학적 배열 장치가 쌍안정되는데 걸리는 최소의 시간 즉, 5분을 위의 어느 한 값이 된다. 본 발명에 대한 "실제적인" 쌍안정 전압 범위를 결정하고 광학적인 배열에 필요한 스위칭 시간을 결정하는 하나의 절차는 제어 샘플 즉 광학적 배열에서 유용하게 쓰이는 액정 트위스트 셀샘플에 필요한 이런 파라미터돌을 결정하는 것이다.

본 발명의 광학적인 배열 장치뿐만이 아니라 이 제어 샘플 역시 다른 결점뿐만이 아니라 t/p값의 변화로 나타낸다. 그러므로 본 발명의 광학적인 배열 장치에서의 실제적인 쌍안정 전압 범위는 제44도에서 볼 수있듯이 제어 샘플의 t/p값과 다운상태로 되었을때 안정화 되는 최대 전압과 업상태로 되었을때 안정화 되는 최소 전압등을 측정하고 설정하므로써 결정된다. 만일 제어 샘플의 t/p값이 0.75에서 l.05까지로 변환된다면 그때 실제적인 쌍안정 전압 범위위의 최대 한계는 다운상태가 안정되었을 때의 최대 전압을 나타내는 커브에서 t/p의 값이 0.95가 되는 선과 만나는 전압 값이 된다(제5도에서 위의 커브이다). 유용한 쌍안정 전압 범위의 최저 한계는 업상태가 안정되었을 때의 최소 전압을 나타내는 커브에서 t/p의 값이 1.05가 되는 선과 만나는 전압값이 된다(제5도에서 아래의 커브이다). 실제적인 쌍안정 전압 범위의 최대 최저 한계가 결정되었을 때 이 전압 범위는 제5도에서 볼수 있듯이 그 평균 값 V_H와 증분 △V로 표시할 수 있다. 그러므로 실제적인 쌍안정 전압 범위는 V_H+△V로 나타낼 수 있다. 실제적인 쌍안정 전압 범위가 결정된다면 광학적 표시 장치는 "on"과 "off" 즉 서입과 크리어 천이를 나타내는 적합한 스위칭 시간을 매트릭스 어드레스 한다. 예로 0볼트 펄스가 크리어 천이를 하는데 사용되고 대기 전압의 3배가 되는 전압 펄스가 서입천이를 하는데 사용된다면 0볼트와 대기 전압의 3배가 되는 전압(위에서 결정된 것처럼)에서 필요한 스위치시간이 결정될 것이다.

이는 제어 샘플에 대하여 제6도에서 블 수 있듯이 0볼트와 대기전압의 3배가 되는 값에서 측정된 제어샘플의 t/p값과 만나는 스위칭 시간 T_s를 측정하여 설정하므로써 행해질 수 있다. 이 커브에서 스위칭 시간 Tsw(온)가 결정되는데 제6도에서 볼수 있듯이 이 Tsw(온)가 대기 전압의 3배를 인가할 때 제어 샘플의 전체를 "온"시키는데 충분한 시간이 된다. 비슷한 방법으로 또 하나의 스위칭 시간 Tsw(오프)가 결정되는데 제6도에서 볼수 있듯이 Tsw(오프)는 0볼트를 인가할 때 제어 샘플의 전체를 "오프" 시키는데 충분한 시간이 된다. 이들 Tsw(온)과 Tsw(오프) 값은 광학적 표시 장치에 적용된다. 물론 Tsw(온)와 Tsw(오프)보다 더 많은 스위칭 시간을 사용할 수도 있다. 위에서 언급한 것처럼 광학적 배열장치의 Tsw(온)와 Tsw(오프)뿐만 아니라 실제적인 쌍안정 전압 범위가 결정되면 하나 또는 많은 행의 픽셀(또는 하다 포는 많은 열의 픽셀)을 처음에는 동시에 크리어 시키고 그 다음 선택적으로 서입시키는 두 단계의 매트릭스어드레싱 기구가 본 발명의 광학 표시 장치에 인가된다.

본 발명의 구체적인 실예를 위해 그 전압들은 선택된 열, 선택된 행과 정확히 같을 필요가 없는 비선택된열, 각각 2V'_H-V'_H와 +V_H로 인가됨을 실험상 용이하지 않음이 밝혀졌다. 여기서 V_H는 광학 표시 장치의 실제적인 쌍안정 전압 범위의 평균치를 표시한다. 오히려 실제적인 쌍안정 전압 범위를 열거하는데 사용된 증분치 △V에 관련된 이러한 전압에 있어서 허용할 수 있는 변이가 있다라고 하는 편이 낫다. 만일 선택된열 전압이 (2+△X)V'_H로 비선택된 행 전압이(1+△Y)V'_H, 그리고 선택된 행 전압이 -(1+△Z)V'_H로 정의된다면 (여기서 △X, △Y 그리고 △Z는 정(+), 부(-)의 증분이다) 이러한 증분은 행-대-형 주사가 사용될 시엔 아래와 같은 유용한 값을 갖는다.

이 조건은 예를들어 △Z가 △Z≤△V로 주어질 때 만족하게 된다. 만일 열-대-열 주사가 사용될 시엔 그증분 그리고 △Z는 아래 주어진 유용한 값을 갖는다.

(1) △Y≤△V/V'_H;

(2) △X -△Y≤△V/V_H; 그리고

(3)V_H(1+△Z)는 발명 광학 표시 장치의 어떠한 픽셀이 Tsw(온)상태 동안에 안정하여야 한다.

(1) △Y≤△V/V'_H;

(2) △X≤△V/V_H; 그리고

(3)V_H(1+△X-△Z)는 발명 광학 표시 장치의 어떠한 픽셀이 Tsw(온)상태 동안에 안정하여야 한다. 이 조건은 예를들어 △X- △Y가 △X-△Y≤△V/△V_H로 주어질 때 만족하게 된다.

[실시예]

본 발명의 매트릭스 어드레스형 쌍안정 액정 광학 장치의 양호한 실시예에 관하여 이하에서 설명한다.

본 표시 장치는 4개의 행 전극과 4개의 열 전극을 서로 교차시킴으로서 정의한 16픽셀의 배열체를 갖는다. 본 발명의 광학 표시 장치의 구체적인 실예에 포함된 쌍안정 액정 트위스트 셀은 미합중국 오하이오주에 있는 신시나티 소재의 프랙티컬 프로덕트 캄파니(Practical Products Company)로부터 구매한 인듐 산화물로 피막된 2개의 장방형의 유리판을 사용하여 제작하였다. 각 유리판에 피막한 인듐 산화물은 투명하며, 각 유리판은 2.54cm×3.8lcm×0.32cm의 규격을 갖는다. 각 유리판에 피막한 인듐 산화물의 선택 부분은 사진 석판술을 사용하여 각 유리판의 인듐 산화물의 4개의 평행한 폭이 1mm인 띠를 남겨두고 제거시킨다. 인듐 산화물 띠를 갖는 각 유리판의 표면은 각 유리판의 표면에 비례하여 약 5도 정도의 대단히 작은시각에서 각 유리판 위에 실리콘 일산화물을 증작시킴으로써 대략 10나노미터(nanometers) 두께의 실리콘 일산화물층으로 입혀지게 된다.

두개의 유리판은 또다른 하나에 대하여 배향되어 있으며, 유리판의 모서리 맞은편을 따라 위치한 2개의13μm 두께의 마이러 공간 격자로 분리된다. 유리판을 배양함에 있어서, 인듐 산화물 띠를 갖는 표면은 서로 향하게 되고 한 표면위의 띠는 다른 표면위의 띠에 수직으로 된다. 그밖에 그 유리판들의 표면위에 증착되어진 실리콘 일산화물의 방향이 180도 다르게 되도록 유리판들이 배향된다. 게다가 한 유리판은 약 0.63cm만큼 다른판으로부터 새로운 옵셀된다.

두개의 유리판은 마이러 공간 격자에 의해 분리된 두개의 모서리를 따라 서로 에폭시되고, 액정 충전물의 2개의 열린 모서리와 전극 연결을 남겨둔다. 각 유리판들은 액정 트위스트 셀로부터 연장된 현수부분을 포함한다(제l도 참조). 샌드 위치형의 유리판은 셀 두께를 안정화시키기 위하여 대략 한 시간 동안 약 100℃ 의 온도에서 경화된다. 그런후에, 전지의 두께는 광원으로서 가변 파장 단색 측정기를 사용하여 단색 광의간섭무늬를 계산하여 측정한다. 셀 두께의 변동은 소듐 조명 아래 간섭무늬를 촬영함으로서 표시할 수 있다. 셀의 두께와 두께 변이는 16.2μm±1.5%로 측정된다.

셀의 반 열린쪽에 액정 혼합물의 소량을 인가함으로서 유리판간의 공간에는 모세관 현상에 의해 액정 혼합물로 채워진다. 사용된 액정 혼합물은, 미국 뉴욕에 소재하는 EM Laboroatories에서 상품명 E-7으로시판하고 있는 시아노비폐닐-테페닐(cyanobiphenylterphenyl)를 포함하고 있다. E-7은, 1.126±1.5%의 두께 대 피치 비(위에서 측정한 셀 두께와 셀 두께 변이에 근거를 둔)를 산출키 위하여 클레스테릴 논너노에이트(cholesteryl nonanoate)의 중량으로 1.303%로 도프 처리된다.

도프 처리되지 않은 E-7에 대한 실리콘 일산화물 피막된 표면에서 액정 표시기의 경사도는 나선형의 트위스트가 없이 분리된 셀에서 코노스카피에 의해 측정된다(참조, 크로스랜드 et, el, J phys D ; Appl phys9 2001(1976)). 피막된 표면에 관한 경사도는 약 33도로 측정된다. 광학 표시 장치에 사용되는 셀인 트위스트 상태의 셀 안의 액정 표시기 경사도 역시 33도로 추정된다.

전기적 접점은 셀과 2개의 줄무늬 띠(전도성 띠, 탄력성 띠)를 통한 외부 선간에 만들어진다. 이는 2개의 줄무늬 띠가 인듐 산화물 전극을 갖으며 셀로부터 연장된 유리판의 현수면에 적용된다. 각 줄무늬 띠는 인듐 산화물 전극을 갖는 한개의 유리 표면에 적용되고 전극에 대하여는 가로로 배열된다. 4개의 외부 전선은 각 줄무늬 띠에 장치되고, 각 선들은 줄무늬 띠를 통하여 단 하나의 인듐 산화물 띠와 함께 연결된다(줄무늬 띠의 단열 지향성 도전성 특성에 의하여) 전기적 신호는 외부 전선을 통하여 각각의 인듐 산화물 전극에 전달된다.

실제적인 보유 전압 범위와 액정 트위스트 셀의 스위칭 시간을 결정하기 위하여, 교차된 분광 기간에 보여주듯이 모든 16픽셀의 광학 전달 상태가 마이크로스프트를 통하여 관찰되어지는 동안에 첫째 진폭과 셀의 픽셀에 적용되는 500Hz 전압 신호의 주기가 변하게 된다. 셀내 온도가 약 26.5℃에서 광학 표시 장치의 액정 트위스트 셀에 대한 실제적인 보유 진압 범위는 1.67 내지 1.69볼트로 밝혀졌다. "실제적인"이라는 단어의 뜻은, 1.67 내지 1.69볼트 전압 범위 이상에서 전지는 적어도 5분간 쌍안정을 표시된다는 뜻이다. 매트릭스 어드레싱 광학 표시 장치에 상용되는 보유 전압은 1.68볼트이다. 전지에 대한 스위칭 시간 즉 Tsw(온)과 Tsw(오프)는 각각 약 18m sec와 130m sec가 된다는 것 역시 밝혀졌다. 여기서 Tsw(온)은 보유전압(l.68볼트)의 3배에 동일한 전압의 모든 16픽셀에서 서입 변환을 산출하는데 요구되는 최소 펄스 주기를 표시하고 반면, Tsw(오프)는 0전압의 모든 16픽셀에서 크리어 변환을 산출하는데 요구된 최소 펄스 주기를 표시한다.

구체적 실예의 모든 픽셀은 첫째 크리어되고 선택된 픽셀의 양식은 서입된다. 만일(i, j) 표기법이 선택된 픽셀의 행과 열 위치를 표기하기 위해 사용된다면, 선택된 픽셀은 (1,2), (1,3), (2,1), (2,4), (3,1), (3,4), (4,2)와 (4,4)가 된다. 행-대-행 주사를 사용하여, 선택된 픽셀의 양식을 서입하는데 요구되는 시간은 72m sec(

Tsw(ON) ×4rows=18×4)가 된다.

[실시예2]

본 발명의 광학 표시 장치에 의해 표시된 정보의 내용은 하나이상 우수번째 모든열(그리고/혹은 하나이상 우수번째 도든열)의 모든 픽셀이 첫번째 비선택적, 동시적으로 크리어되고 특별한 픽셀이 선택적으로 서입되는 두단계 행렬 어드레싱 진행에 의해 변화된다. 이 어드레성 진행은 정보의 내용을 만일 픽셀이 처음 선택적으로 크리어되고 그리고 선택적으로 서입되었을 때보다 더 빠르게 변화된 본 발명에 의해 변환될 수 있다. 이것은 실내온도 23.5℃에서 크리어 변환과 서입 변환 모두에 대한 스위칭 전압 V_s의 스위칭시간, 본 발명에 유용한 쌍안정 액정 트위스트 셀의 전형적인 종속 관계를 묘사한 제7도로부터 연역되어 질수 있다.

제7도의 곡선은 실시예 1에서 설명된 과정에 따라서 조립된 액정 트위스트 셀의 비교적 균일한 부분의 스위칭 특성을 표현한다. 액정은 CN으로 도프된 E-7이다. 전지의 비교적 균열한 부분은 ±0.2%의 두께 변이의 약 15미크론의 두께와 약 0.983의 t/p와 0.2%의 유사한 변이를 갖는 3개의 인접 픽셀을 포함한다. 극 3개의 인접 픽셀에 대한 실제적인 보유 전압 범위는 1.780에서 1.810볼트로 측정되고, 3개의 안정 픽셀의 스위칭 특성을 측정하는데 사용되는 보유 전압은 1.785볼트이다.

3개의 인접 픽셀의 스위칭 특성은 3개의 픽셀에 적용되는 500Hz 전압 신호의 rns-진폭의 변화에 의해 측정되고 스위칭까지의 주기를 변화하여 달성된다. 동시에, 교차된 본광기들간에 배열된 셀과 셀의 3개 인접 픽셀의 광학 전송 상태는 마이크로스프트를 통하여 관찰되어진다. 만일 모든 3개 픽셀이 한 상태에서 다른 상태로 전환된다면 완전한 스위칭이 발생되도록 고려된다. 만일 픽셀이 전화되지 않으면, 스위칭이 반생되도록 고려되지 않는다.

제7도에서 스위칭 시간 표준화된 스위칭 전압 V_S/V_H에 대해 대수법으로 도시되었다. 여기서는 보유 전압을 표시한다. 2개의 평행 곡선이 각각의 경우에 었어 주어진다는 것을 주시하여야 한다. 윗쪽 곡선은 한상태에서 다른 상태로 전환하는데 필요한 최소 시간을 표시한다. 아래쪽 곡선은 스위칭이 발생되지 않은 펄스 주기 이하를 표시한다. 곡선들간의 공간은 부분적인 혹은 불완전한 스위칭을 나타낸다. 제8도와 제9도에 보인 곡선 역시 이런 경우이다.

1.0보다 큰 V_S/V_H에 대한 제7도는 서입 변환이 발생한다. 이 영역에서 스위칭 시간은 스위칭 전압이 증가됨으로써 급속한 감소를 보인다.

V_s=2V_H에서 스위칭 시간은 약 52m sec정도이고 V_s=3V_H에서 스위칭 시간은 약 20m sec 정도이다. 1.0보다 V_S/V_H가 작으면 크리어 변환이 발생한다. 가장 작은 스위칭 시간인, 0볼트에서 스위칭 시간은 대략 200m sec이다. 이러한 것들은 서입 변환보다는 상당히 느리다. 가장 작은 스위칭 시간인 0볼트에서 스위칭시간은 약 200m sec이다.

대체로, 동시에 하나이상 픽셀의 우수번째 행(홈은 하나이상 열)이 비선택적으로 크리어되고 동시에 하나의 행 혹은 열이 선택적으로 서입 픽셀인 본 발명의 매트릭스 어드레싱 구성은 동시에 열안에 한개의 열에서 선택된 픽셀 크리어의 그러한 어드레싱 구성과 선택적으로 서입 픽셀과 구별되어져야 한다. 나중의 것보다도, 본 발명의 광학 표시 장치에의 먼저의 어드레싱 구성의 응용은 발명의 광학 표시 장치의 상대적으로빠른 작동의 결과가 된다. 발명의 광학 표시 장치의 크리어 변환에 대한 스위칭 시간이 상대적으로 느리기때문에 본 발명에 사용된 먼저의 어드레싱 구성은 나중의 어드레싱 구성이 사용되면 보다 더 빨리 전환되는 표시 장치의 정보 내용을 허용한다.

본 발명의 광학 표시 장치는 선택된 픽셀을 한번에 한행씩 선택적으로 크리어하지 않고 대체로 동시에 픽셀의 하나 혹은 더 많은 행(또는 한개 이상의 열)을 비선택적으로 크리어하도록 어드레싱 되기 때문에 본발명의 광학 표시 장치는 실내 온도 뿐만 아니라 비교적 낮은 온도에서도 빨리 작동한다. 이것은 제8도에서 추론될 수 있다.

제8도는 본 발명에서 사용된 액정 트위스트 셀(0볼트)에서 변이에 대한 t/p의 함수로서 시간의 전형적인 의존을 도시한다. 스위칭 시간은 셀 두께의 자승(1/t²)에 반비례하기 때문에 이 숫자는 t/p에 대한 상대 스위칭 시간, Ts/t²의 의존성을 나타낸다.

제8도에 나타난 데이타는 실시예 2에서 나타낸 액정 트위스트 셀의 세 인접한 픽셀의 스위칭 특성을 나타낸다. 세 픽셀의 스위칭 특성들은 실시예 2에서 묘사된 절차를 사용하여 40℃, 23.5℃, 13.0℃ 온도에 대한 다른 t/p 비율을 산출하기 위하여 E-7안에 CN의 다른 농도에서 측정되어졌다. 온도 조절 봉입체내에서 각각 다른 온도로 셀을 3번 측정하였다. 제8도에서 명백하듯이 크리어 변이에 대한 스위칭 시간은 온도가 40℃, 23.5℃, 1.30℃로 낮아짐에 따라 급속한 증가를 나타낸다. 이 스위칭 시간은 온도 10。 감소에 약 2.5의 비율로 증가된다. 결과적으로 시간에 한 형태에 선택된 픽셀을 크리어 하는 본 발명에 응용되는 어드레싱 도표는 결과적으로 낮은 온도에서는 상대적으로 늦은 작동을 한다. 본 발명에 응용되는 어드레싱 도표는 동시에 픽셀 한행 혹은 더 많은 행을 비선택적으로 크리어 하기 때문에 본 발명은 낮은 온도에서 조차도 상대적으로 빠른 속도로 작동할 수 있다. 2 : 1 어드레싱을 대조할 목적으로 선택적으로 픽셀을 크리어하고 그리고 나서 선택적으로 픽셀을 서입한 어드레싱 도표가 아래에 묘사되어있다. 발명의 광학 표시 장치의 내용안에서 이 어드레싱 도표의 사용은 결과적으로 표시 장치의 늦은 동작뿐만 아니라 다른 표시 장치와 관련이 없는 반대 영향도 나타난다. 2 : 1 어드레싱은 제4b도에 나타나 있다. 2 : 1 어드레싱내에서 하나 혹은 더 많은 선택된 열 전극은 모든 다른 열 전극이 보유 전압 V_H에 유지될 동안 진폭 V_H+∂V의 전압 펄스와 스위칭 시간과 같은 지속의 전압 펄스에 따르도록 되어 있다. 동시에 선택된 3행 전극은 모든 다른 행 전극이 영 전압을 유지할 동안 스위칭 시간과 같은 지속의 진폭 -∂V의 전압 펄스에 따른다.

결과적으로 선택된 픽셀 선택된 행과 선택된 열 안의 비선택 픽셀이 동일 지속의 진폭 V_H=δV의 전압펄스에 따를 동안에 스위칭 시간과 같은 지속의 진폭 V_H+2δV의 전압 펄스에 따른다. 남아 있는 비선택픽셀은 보유 전압에 유지되어 있다. 2 : 1 어드레싱은 δV가 정이나 부로 될 수 있기 때문에 픽셀의 선택적인 크리어와 서입을 허용한다. 그러나 2 : 1 어드레싱은 보유 전압과 다른 전압과 다른 전압 즉 V_H=δV에 대하여 선택된 행과 열내에서 비선택적 픽셀을 따른다. 보유 전압과 다른 전압에 비선택적 픽셀이 따르는 것은 크로스토크로써 인용되어진다. 실시예 2에서 미리 논의된 제7도는 크로스토크 현상을 나타낸다. 그것은 실시예 2에서 묘사된 액정 트위스트 셀의 세 인접한 픽셀에 대한 스위칭 데이타를 포함하고 있다. 그 데이타는 만약 본 발명에서 2 : 1 어드레싱이 사용된다면 2 : 1 어드레싱의 크로스토크 영향이 무엇이라는 것을나타낸다. 그 데이타를 산출하기 위해서 2 : 1 어드레싱 전압 펄스에 선택 픽셀을 크리어 하기 위해 dV=V_H/2 제4도는 b로 놓고 전압 펄스 2V_H에 선택 픽셀을 서입하기 위해 ∂V=+V_H/2로 놓음으로 충족되는것이 가정되어져야 한다. 제7도에서 보듯이 A로 표시되는 선택 픽셀이 2 : 1 어드레싱에 의한 크리어 변이를 만들기 위해서 약 200m sec와 같은 지속의 영 전압 펄스에 따를 때 B라고 표시되는 선택행과 열 안의 비선택 픽셀은 진폭 0.5V_H의 전압 펄스와 동일 지속의 펄스 전압에 따라야 한다. 제7도에서 명백하듯이 크리어 변이 곡선은 원점 가까이에서 상대적으로 얕고 A접과 B접은 이 곡선에 접근한다. 만약 비선택 픽셀 B가 크리어 변이를 당하는 것을 피하려면 크리어 변이를 만드는데 사용되는 전압 펄스의 지속은 매우 정밀해야 한다. 발명 광학 표시 장치에 의한 2 : 1 어드레싱을 산출하기 위해 사용되는 전자의 작동은 매우정밀하여야 한다. 그러므로 전자 제품은 상대적으로 복잡할 것이다.

제7도에서 보이는 크리어 라이트 스위칭 대역의 폭은 셀 두께 변이가 증가함에 따라 증가한다. 결과적으로 큰 두께 획일성을 가지고 있지 않는 액정 트위스트 셀인 예를들면 B점은 크리어 스위칭안으로 떨어질것이다. 그리고 비선택 픽셀은 2 : 1에 의한 적어도 부분 스위칭을 하게 된다. 이러한 사건을 피하려면 2 : 1어드레스된 셀은 상대적으로 큰 두께 획일성을 갖도록 제조되어야 한다. 그것은 하기에 어렵다. 발명 표시장치에 의한 크로스토크 현상이 없기 때문에 발명하는데 사용된 전자의 작업은 매우 정밀할 필요가 없다. 그래서 전자 제품은 단순화 되어야 한다. 더구나 발명 표시 장치에 포함된 셀은 큰 두께 획일성이 필요 없음으로 셀을 제조하기 쉽다. 2 : 1 어드레싱은 역시 크로스토크 영향을 축적하기 위하여 비선택적 픽셀을 따른다. 즉 비선택 픽셀은 다른 선택 픽셀의 크리어와 서입 동안에 보유 전압과 다른 진폭의 연속 전압 펄스에 따른다. 결과적으로 이것은 픽셀의 돌반적이고 비의도적인 픽셀의 스위칭이다. 이 축적되는 크로스토크영향을 극복하는 절차는 그들이 진정되는 것을 기다리는 것이다. 본 발명 표시 장치의 더 나은 시도에 의한, 예를들면, 그러한 축적 영향이 없기 때문에 더 나은 시도에 의해서 그리한 영향을 가라앉게 기다릴 필요가 없다. 그래서 더 나은 시도는 상대적으로 높은 작동 속도를 갖고 있다. 2 : 1 어드레싱에 의한 사용에 관련된 크로스토크 형상은 본 발명 표시 장치의 t/p 안에 허용할 수 있는 변이에 더욱 제한을 부과하는 반비례 영향을 갖고 있으며 표시 장치의 제조를 더욱 어렵게 한다. 이것은 제9도에서 추론되는데 그것은 t/p내에서 허용할 수 있는 변이에 대한 크로스토크의 영향의 하나를 나타낸다.

제9도는 본 발명에서 유용한 액정 트위스트 셀의 서입 변이와 크리어 변이에 대해서 t/p에 대한 상대적인 스위칭 시간은 Ts/t²의 전형적인 의존성을 나타낸다.

제9도에 표시된 데이타는 E-7내의 CN의 다른 농도(t/p 다른 비율)와 다른 스위칭 전압에 대한 실내온도 23.5℃에 실시예 2에 묘사된 액정 셀의 3인접 픽셀의 스위칭 특성을 측정함으로써 얻어진다.

제9도는 서입 스위칭 전압 V_s=2V_H와

V'_H크리어 스위치 전압 V_s=0과

V_H에 t/p에 대한 TS/t²의 의존성을 나타낸다. 2 : 1 행렬 어드레싱이 사용되었을 때 스위칭 전압 V_s=2V/_F(∂V=+V_H/2 제4(b)도)가 서입 변이를 만들기 위해서 선택 픽셀에 적용된다.그리고 크로스토크 영향이 스위칭 홈은 크로스토크 전압Vs =

V_H따르는 선택된 행과 열내에 있는 비선택 픽셀안에서 결과적으로 생긴다. 마찬가지로 영의 스위칭 전압 dV=V_H/2 제4도(a)가 크리어 변이를 만들기 위하여 선택 픽셀에 적용되었을 때 크로스토크 영향이 스위칭 혹은 크로스토크 전압 dV=V_H/2에 따로는 선택된 행과 열내에 있는 비선택 픽셀안에서 결과적으로 생긴다. 2 : 1 어드레싱을 이용하기 위하여 서입 스위칭 시간은 V_S/V_H=2 곡선이상 V_S/V_H=

곡선이하(비선택 픽셀을 스위칭으로부터 막기 위해서) 범주에 들어야 한다. 서입 스위칭 시간이 t/p내에서 변이에 대한 어떤 새로운 제한을 부과함이 없이 선택될 동안 V_S/V_H=0 곡선위 그러나 V_S/V_H=1/2 곡선 아래 범주에 들어가는 크리어 스위칭 시간의 선택은 제9도에서 명백한 t/p 안에 허용할 수 있는 변화를 제한한다.

다시 말하면, 2 : 2 매트릭스 어드레싱의 사용안에 본래 있는 크로스토크는 예를들면 CN으로 칠해진 E-7에 대해 앞에 언급한 0.95에서 1.10의 더 나은 범위보다 t/p안에서 허락할 수 있는 범위를 더 제한시킨다. 예를들면 서로 다른 시도보다도 본 발명 표시 장치의 더 나은 시도안에서 크로스토크 영향이 없기 때문에 본 발명에서 유용한 액정 트위스트 셀의 두께 획일성에 큰 정밀의 필요성이 완화되고 결과적으로 본 발명표시 장치의 제조가 쉽게 된다. 3 : 1 어드레싱은 크로스토크 현상을 나타내지 않으나 2 : 1 어드레싱은 나타난다. 그러므로 본 발명 표시 장치에 대한 후자의 도표보다도 전자의 어드레싱 도표의 적용은 위에 논의된 이유에서 비선택 픽셀이 스위칭 변이를 당할 것이라는 가능성을 감소시킨다. 결과적으로 2 : 1 어드레싱이 사용되었을 때 보다도 3:1 어드레싱이 적용되었을 때 정보가 더욱 확실하게 나타난다.

Claims

액정과, 액정을 한정하며, 적어도 한 경계면은 전자계 방사선을 투과시키는 두 경계면과, 행 및 열의 매트릭스로 배열되어 있는 액정의 복수 분리부의 한개 이상의 양단에 전압차를 공급하기 위한 전압 수단 및, 액정의 2개의 범위 사이를 광학적으로 구별하는 수단을 구비하고 있는 액정 광학 표시 창치에 있어서, 상기 액정은 변형되지 않는 나선형태이고, 한 경계면에 인접한 액정은 그 경계면에 대해 비스듬히 경사지고, 또한, 액정은 단열 보유 전압이 공급되면 액정을 동해 불연속점을 통과시키지 않고도 한 안정상태에서 다른 안정상태로 절환되는 적어도 두 안정상태를 가지며, 상기 전압 수단은 제1의 소정 시간 간격 동안 행 또는 열의 모든 분리 부분에 상기 보유 전압 이하의 전압을 공급하여 매트릭스의 적어도 한 행 또는 열의 모든 분리 부분을 제 l 안정상태에서 제 2 안정상태로 동시에 절환한 후, 제 2 의 소정 시간 간격 동안 선택된 분리 부분에 상기 보유 전압 이상의 전압을 공급하여 매트릭스의 분리 부분을 제 2 안정상태에서 제 1 안정상태로 선택적으로 변환하여 정보를 표시하도록 하며 상기 보유 전압은 액정 광학 표시 장치의 특성에 의해 결정되는 전압 범위내의 소정의 값을 취하며, 상기 전압 범위는 V_H±△V로서 V_H는 상기 범위의 평균 전압치이고 △V는 V_H상하의 변동분으로서 상기 범위의 한계를 정하게 한 것을 특정으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 전압수단은 제 2 의 소정 시간 간격 동안 상기 선택된 분리 부분에 보유 전압의 3배인 전압을 공급하며 비선택된 분리 부분에는 보유 전압과 동일한 전압을 공급함으로서, 상기 액정의 선택된 분리 부분을 제 2 안정상태에서 제 1안정상태로 변환시키는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전압 수단은 각각의 경계면상에 배치된 복수의 전극을 포함하며, 한 경계면상의 전극은 다른 경계면상의 전극과 교차 배치되고, 한 경계면상의 전극으로 다른 경계면상의 전극상에서 돌출한 부분이 매트릭스의 행과 열에 대응하는 행 전극 열 전극을 각각 구성하는 경계면의 분리 부분에 대한 매트릭스를 정하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 전압 수단은 다른 모든 행 전극이 (1+△Y)V_H전압을 받는 동안에 각각의 행전극에 -(1+△Z)V_H전압을 공급하고 이와 동시에 -(1+△Z)V_H전압을 공급받는 행 전극이 있는 선택된 분리 부분을 정하는 각각의 열 전극에 (2+△X)V_H전압을 공급하고, 다른 모든 행 전극에 영 전극을 공급하므로서 선택된 분리 부분을 제 2 안정상태에서 제 1 안정상태로 변환시키는 것으로서, 상기 전압은 제 2 의소정 시간 간격 동안 공급되며 △X, △Y, △Z와의 관계는 △Y≤△V/V_H, △X-△Y≤△V/V_H이며, △Z의 크기는 어떠한 분리 부분도 제 2 의 소정 시간 간격 동안 V_H(1+△Z)의 전압이 공급될 때 안정상태로 유지되는 크기가 되도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 4 항에 있어서, △Z≤△V/V_H인 액정 표시 장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 전압 수단은 각각의 열 전극에 (2+△X)V_H의 전압을 공급하는 반면 다른 모든 열 전극에는 영 전압을 공급하고, 이와 동시에 (2+△X)V_H전압을 공급받는 열 전극이 있는 선택된 분리 부분을 정하는 행 전극에 -(1+△Z)V_H전압을 공급하고 다른 모든 행 전극에 (1+△Y)V_H전압을 공급하므로써 선택된 분리 부분을 제 2 안정상태에서 제 1 안정상태로 절환시키는 것으로서, 상기 전압은 제 2 의소정 시간 간격 동안 공급되며, △X, △Y, △Z의 관계는 △Y≤△V/V_H, △≥ ≤△V/V_H이며, △X의 크기는 어떠한 분리 부분도 제2의 소정 시간 간격 동안 V_H(1+△X-△Y)의 전압이 공급될 때 안정상태로 유지되는 크기가 되도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제 6 항에 있어서, △X-△Y≤△V/V_H인 액정 표시 장치.
액정을 한정하는 경계면으로서 적어도 한 경계면이 전자계 방사선을 투과시키는 경계면을 포함하고 있고, 또한 액정의 서로 다른 두 범위 사이를 광학적으로 구별하기 위한 수단을 포함하고 있는 액정 광학표시 장치의 액정의 분리부의 공간 범위를 변경시켜 액정의 분리 부분을 행과 열의 매트릭스로 배열시키는 단계를 구비하고 있는 정보 표시 방법에 있어서, 액정은 변형되지 않는 나선형태이고, 적어도 한 경계면에 인접한 액정은 그 경계면에 대해 비스듬히 경사지고, 또한, 액정은 영이 아닌 단열 보유 전압이 공급되면 액정을 통해 불연속점을 통과시키지 않고도 한 안정상태에서 다른 안정상태로 변환될 수 있는 두 안정상태를 가지며, 상기 변형 단계가 제1의 소정시간 간격 동안 상기 행 또는 열의 모든 분리 부분에 상기 보유전압 이하의 전압을 공급하므로서 매트릭스의 적어도 한 행 또는 열의 모든 분리 부분을 제1안정상태에서제 2안정상태로 비선택적으로 동시에 변환한 후, 제2의 소정 시간 간격 동안 선택된 분리 부분에 보유 전압 이상의 전압을 공급하므로서 매트릭스의 분리 부분이 제2안정상태에서 제1안정상태로 선택적으로 절환하는 단계를 포함하고, 상기 보유 전압은 액정 광학 표시 장치의 특성에 의해 결정되는 전압 범위내의 소정의 값을 취하며, 상기 전압 범위는 V_H±△V로 정해지며, V_H는 상기 범위의 평균 전압치이고 △V는 V_H상하의 변동 분으로서 상기 범위의 한계를 정하게 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 선택적 변환 단계는, 제2의 소정 시간 간격 동안 선택된 분리 부분에 상기보유 전압의 3배인 전압을 공급하는, 반면 비선택된 분리 부분에는 상기 보유 전압과 동일한 전압을 공급하는 단계를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 선택적 변환 단계는, 매트릭스의 분리 부분의 각 행에 -(1+△Z)V_H전압을 공급하는 반면 매트릭스의 분리 부분의 다른 모든 행에 (1+△Y)V_H전압을 연속적으로 공급받는 단계와, -(l+△Z)V_H전압을 공급받는 분리 부분의 행내에 있는 선택된 분리 부분을 포함하고 있는 분리 부분의 각 열에 (2+△X)V_H의 전압을 공급하는 동시에 분리 부분의 모든 다른 열에는 영 전압을 연속적으로 공급하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 전압은 제2의 소정 시간 간격 동안 공급되고, △X, △Y 및 △Z간의 관계는 | △Y | ≤△V/V_H, |△X-△Y| ≤△V/V_H이고, △Z의 크기는 어떠한 분리 부분도 제 2 의 소정 시간간격 동안 V_H(1+△Z)의 전압이 공급되면 안정상태로 유지되는 크기가 되도록 한 것을 특징으로 하는 액정표시 방법.
제 10 항에 있어서, | △Z | ≤△V/V_H인 액정 표시 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 선택적 절환 단계는, 매트릭스의 분리 부분의 각 열에 (2+△X)V_H의 전압을 공급하는 반면 도든 다른 분리 부분의 열에는 영 전압을 연속적으로 공급하는 단계와, (2+△X)V_H의 전압을 공급받는 분리 부분의 열내에 있는 선택된 분리 부분을 포함하는 분리 부분의 행에 -(1+△Z)V_H의 전압을 공급하는 동시에, 모든 다른 분리 부분의 행에 (1+△Y)V_H의 전압을 순차적으로 공급하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 전압은 제 2 의 소정 시간 간격 동안 공급되며, △X, △Y 및 △Z간 관계는 | △Y | ≤△V/V_H, | △Z | ≤/V_H이며, △X의 크기는 어떠한 분리 부분도 제 2 의 소정 시간 간격 동안 V_H(1+△X-△Y)의 전압이 공급되면 안정상태로 유지되는 크기가 되도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 방법.
제 12 항에 있어서, | △X-△Y | ≤△V/V_H인 액정 표시 방법